أظهرت دراسة علمية أعدها باحثون مغاربة أن إدماج مسحوق قشور البيض في الطوب الطيني يمكن أن يساهم في تقليص الاحتياجات السنوية للتدفئة والتبريد داخل المباني بنحو 40 في المائة، وفق نمذجة حرارية شملت مدينة طنجة ومدينتين مغربيتين أخريين.
واختبر الباحثون تأثير إضافة مسحوق قشور البيض إلى مواد البناء التقليدية، في محاولة لتطوير مادة تجمع بين تحسين العزل الحراري وتثمين أحد أنواع النفايات العضوية الناتجة عن الأنشطة الغذائية والخدمية.
وأعد الدراسة أربعة باحثين ينتمون إلى المدرسة الوطنية للعلوم التطبيقية بالحسيمة التابعة لجامعة عبد المالك السعدي، والمدرسة الوطنية العليا للفنون والمهن التابعة لجامعة مولاي إسماعيل.
واعتمد الفريق في تقييم الأداء الحراري للمادة الجديدة على برنامج المحاكاة “إنيرجي بلوس”، من خلال نمذجة مبنى من طابقين تبلغ مساحته الإجمالية 54 مترا مربعا، ومقارنة أدائه بمبنى يعتمد مواد بناء تقليدية.
وشملت التجربة طوبا طينيا يحتوي على 10 في المائة من مسحوق قشور البيض، كما جرت محاكاة ظروف مناخية مرتبطة بثلاث مدن مغربية هي طنجة والناظور والنواصر، بهدف قياس قدرة المادة على الحد من انتقال الحرارة.
وأظهرت النتائج أن معامل التوصيل الحراري للطوب المعدل انخفض إلى 0.356 واط لكل متر-كلفن، مقابل 0.608 واط لكل متر-كلفن بالنسبة إلى المادة المرجعية، ما يشير إلى تحسن في خصائص العزل الحراري.
وفي طنجة، قدرت المحاكاة الاستهلاك السنوي للطاقة الحرارية في المبنى التقليدي بنحو 8502 كيلوواط ساعة، مقابل 5134 كيلوواط ساعة عند استخدام المادة المعدلة في الجدران والسقف، أي بانخفاض يقارب 40 في المائة.
كما سجلت الدراسة تحسنا واضحا في قدرة المادة على الحد من فترات البرودة داخل المبنى، إذ تراجعت الساعات التي تكون فيها الظروف الداخلية باردة من 901 ساعة إلى 41 ساعة سنويا وفقا للنموذج المعتمد.
لكن الباحثين رصدوا في المقابل أثرا عكسيا خلال الفترات الحارة، إذ أدى ارتفاع قدرة المبنى على الاحتفاظ بالحرارة إلى زيادة عدد الساعات التي تتجاوز فيها درجة الحرارة الداخلية 24 درجة مئوية بنحو 36 في المائة.
ويعني ذلك أن تحسين العزل الحراري لا يؤدي بالضرورة إلى نتائج إيجابية في جميع الظروف المناخية، خصوصا خلال فترات ارتفاع درجات الحرارة، وهو ما يجعل التهوية والتصميم المعماري وطريقة استخدام المبنى عوامل مهمة في تقييم الأداء الفعلي للمادة.
وأكد أصحاب الدراسة أن النتائج الحالية تظل مرتبطة بالنمذجة الرقمية، التي افترضت تشغيل أنظمة التدفئة والتكييف بصورة مستمرة، ولم تأخذ بشكل كامل في الاعتبار سلوك السكان أو الاستخدامات المنزلية اليومية أو تأثير التهوية الطبيعية.
كما أن الدراسة ما تزال في مرحلة أولية ولم تخضع، وفق المعطيات المقدمة، لمراجعة الأقران، ما يجعل الانتقال إلى تجارب ميدانية عاملا أساسيا للتحقق من النتائج المسجلة في المحاكاة.
ويشمل ذلك اختبار المادة في مبان فعلية، ودراسة قدرتها على تحمل الظروف المناخية المختلفة، ولا سيما الرطوبة المرتفعة التي تميز عددا من المدن الساحلية، فضلا عن تقييم كلفة إنتاجها ونقلها وتركيبها مقارنة بمواد البناء المتداولة.
ويرى الباحثون أن استخدام قشور البيض في مواد البناء يمكن أن يفتح مجالا أمام الجمع بين تدبير النفايات وتطوير مواد أكثر استدامة، من خلال تحويل مخلفات عضوية إلى عنصر يمكن الاستفادة منه في تحسين الخصائص الحرارية للبناء.
غير أن تحقيق هذا الهدف على نطاق واسع يظل مرتبطا بإثبات فعالية المادة في ظروف واقعية، وتطوير منظومات محلية لجمع قشور البيض ومعالجتها وتحويلها إلى مسحوق صالح للاستخدام الصناعي.
وتبرز الدراسة، في المحصلة، إمكانية تطوير حلول محلية تجمع بين تثمين النفايات وتحسين كفاءة الطاقة في المباني، مع بقاء الحاجة إلى مزيد من الاختبارات العلمية والميدانية قبل تقييم قابليتها للتطبيق على نطاق واسع.
